Bioprinting 3D: innovaciones, progresos y futuro de la medicina regenerativa

Scritto il 05/12/2025
da Caterina Chiarelli

El bioprinting 3D representa una de las fronteras más prometedoras de la medicina regenerativa. Esta tecnología utiliza células vivas y biomateriales para construir estructuras tridimensionales funcionales, depositadas capa tras capa con una precisión que hasta hace pocos años parecía imposible (Scifiniti). Las biotintas en hidrogel mantienen vivas las células durante y después de la impresión, creando tejidos con una densidad celular similar a la humana.

El objetivo final es reducir la dependencia de los trasplantes tradicionales y desarrollar soluciones a medida para reparar o sustituir tejidos dañados. Los recientes progresos han desencadenado desarrollos significativos en Italia y a nivel internacional, transformando la tecnología de puramente experimental en herramienta clínica tangible.

Electrospider: la innovación italiana

Entre las soluciones europeas más avanzadas destaca Electrospider, desarrollada por Bio3DPrinting, parte del grupo SolidWorld, cerca de Florencia, en colaboración con la Universidad de Pisa (3DNatives). Se trata de una bioimpresora multimaterial y multiescala que combina dos tecnologías complementarias: el electrohilado para crear estructuras de soporte nanométricas y el bioprinting tradicional para depositar hidrogeles celulares derivados del paciente (Sanità Digitale). En síntesis, se trata de una impresora 3D capaz de crear tejidos humanos artificiales mediante la combinación de dos técnicas de precisión.

Esta doble capacidad permite crear tejidos de alta fidelidad, útiles para la ingeniería tisular, la investigación clínica y las pruebas farmacológicas. La primera unidad, con un valor de aproximadamente 650.000 euros, ha sido entregada a un importante centro hospitalario del norte de Italia, marcando un paso concreto hacia aplicaciones clínicas avanzadas. El sistema representa un ejemplo de cómo la investigación italiana logra competir con los principales centros internacionales, llevando innovación directamente a los hospitales.

HITS-Bio: la bioimpresión de alta velocidad de Penn State

Los investigadores de Penn State University han desarrollado HITS-Bio, un sistema revolucionario que utiliza un array de dieciséis boquillas para posicionar rápidamente esferoides celulares, pequeños agregados tridimensionales de células altamente vitales (Penn State News). El sistema alcanza velocidades diez veces superiores respecto a los métodos tradicionales, manteniendo más del noventa por ciento de vitalidad celular (Nature Communications). En esencia, esta nueva técnica de bioprinting permite crear tejidos funcionales mucho más rápidamente y con células más sanas respecto a los métodos anteriores.

La tecnología ha demostrado capacidades extraordinarias en la producción de tejidos voluminosos: un centímetro cúbico de cartílago puede ser impreso en solo cuarenta minutos. Los experimentos en modelos animales han mostrado resultados aún más impresionantes, con aplicaciones en la reparación ósea en ratas que han registrado una curación acelerada hasta el 96% en seis semanas. Gracias a su precisión en la gestión de grandes volúmenes de esferoides, esta tecnología es considerada una base prometedora para la futura impresión de órganos complejos como el hígado, donde la densidad celular y la organización tridimensional son fundamentales para la funcionalidad.

Otros progresos globales

El panorama internacional se está moviendo rápidamente, con resultados notables que demuestran cómo el bioprinting está dejando los laboratorios para acercarse a la práctica clínica.

En Brasil, investigadores de la Universidade de São Paulo han bioimpreso mini-hígados funcionales en noventa días, utilizando esferoides celulares altamente maduros (Voxelmatters). Estos organoides son capaces de producir proteínas plasmáticas, secretar bilis y mantener la funcionalidad durante períodos prolongados (FAPESP). La investigación brasileña representa un paso significativo hacia la creación de modelos hepáticos para pruebas farmacológicas y, en perspectiva, para trasplantes personalizados.

La Universidad de Padua ha desarrollado en cambio una técnica revolucionaria llamada intravital 3D bioprinting, que permite imprimir tejidos directamente dentro de organismos vivos (Università di Padova). El método prevé la inyección de un gel fotosensible dentro de tejidos como piel o cerebro de modelos animales, que luego se solidifica mediante un láser de baja intensidad (BioERA Lab). Esta técnica permite regenerar estructuras directamente dentro del organismo sin cirugía invasiva. Las evoluciones más recientes de 2025 incluyen sistemas de control en tiempo real para crear scaffolds vascularizados más complejos y maduros, abriendo perspectivas inéditas para la regeneración tisular in vivo.

El MIT ha presentado recientemente una nueva técnica de bioprinting que mejora la producción de tejidos ingenierizados, contribuyendo al perfeccionamiento de los protocolos estándar (MIT News). Estos desarrollos paralelos demuestran cómo la comunidad científica internacional está convergiendo hacia soluciones cada vez más refinadas y clínicamente aplicables.

Una mirada al futuro

El bioprinting 3D está pasando rápidamente de tecnología experimental a herramienta clave de la medicina regenerativa. Las direcciones más prometedoras incluyen la creación de tejidos personalizados a partir de células del paciente, el desarrollo de organoides más complejos para pruebas farmacológicas y el estudio de las enfermedades y de las técnicas de regeneración sin cirugía tradicional. Las impresoras están volviéndose cada vez más rápidas y precisas, con la integración de la inteligencia artificial para optimizar los parámetros de impresión en tiempo real.

Aunque la impresión de órganos completos requiere aún años de investigación, los progresos actuales indican que la transformación ya está en curso. La convergencia entre bioingeniería, ciencia de los materiales y medicina personalizada está creando las condiciones para una revolución en el tratamiento de patologías hoy consideradas incurables. La reducción de los tiempos de espera para los trasplantes y la posibilidad de crear tejidos a medida podrían transformar radicalmente el enfoque terapéutico en los próximos diez años.